Big Bang HTL 4, Schulbuch

80 Biochemie und Biotechnologie (IV. Jahrgang, 7. Semester) Die Auswirkungen der genetischen Veränderung von Lebe- wesen sind oft schwer abzuschätzen. Bisher gibt es keine Hinweise darauf, dass der Verzehr von transgenen Tieren oder Pflanzen gefährlich sein könnte. Viel problematischer sind aber die Auswirkungen auf die Ökosysteme, wenn die- se Lebewesen in die freie Natur gelangen, was beim großen Einsatz in der Landwirtschaft kaum zu verhindern ist. Oder wenn durch eine Herbizidresistenz mehr giftige Spritzmittel verwendet werden können. Viele genetisch veränderte Pflanzen sind nicht fortpflan- zungsfähig. Das erleichtert zwar die Begrenzung der Aus- dehnung, führt aber zu einer starken Abhängigkeit der Bauern von den Konzernen, die das Saatgut verkaufen. Die Gefahreneinschätzung in der Gentechnologie ist also sehr schwierig und sehr oft spielen auch ethische Fragestellun- gen (Sollen wir das wirklich tun?) eine Rolle. Auch auf der Positivliste vieler Gentechnik-Befürworter tau- chen oft ethische Argumente auf. So seien mit transgenen Pflanzen und Tieren viel größere Mengen an Nahrungsmit- teln zu produzieren und diese könnten also helfen den Hun- ger auf der Welt zu bekämpfen. In der EU müssen Lebens- mittel, die mit genetisch veränderten Lebewesen hergestellt wurden, gekennzeichnet werden. Hier ist vor allem eine Kontrolle sehr oft schwierig. ( F24 ) Häufig führt die gentechnische Veränderung von Tieren zu starken Nebenwirkungen. Weltweit ist derzeit nur ein trans- genes Tier (ein besonders schnell wachsender Lachs) zum Verzehr durch die Menschen zugelassen, in der EU ist auch dieser nicht erlaubt. Gentechnik in der Medizin Die größte Akzeptanz der Gentechnik gibt es in der Medizin. Neben der schon besprochenen Herstellung von Insulin wer- den auch viele andere Medikamente mittels heterologer Ex- pression hergestellt. Einige Beispiele wären Wachstumshor- mone für die Behandlung von Wachstumsstörungen oder Blutgerinnungsfaktoren die bei der Bluterkrankheit einge- setzt werden. Patienten mit so einer Erkrankung sind bei je- der Verletzung stark gefährdet weil ihr Körper die Blutung nicht selbst stillen kann. Bei Operationen oder Verletzungen kommt Serumalbumin (= Bluteiweiß) zum Einsatz. Bei Krebserkrankungen oder Störungen des Immunsystems werden Interferone (Teile des Immunsystems) benötigt. Nicht alle Medikamente können von Mikroorganismen im Fermenter hergestellt werden. Eine andere Möglichkeit wä- re hier das Gene-Pharming . Dabei wird ein Tier wie z. B. ein Schaf, eine Ziege oder Kuh genetisch so verändert, dass sie dieses Protein herstellen können. Zusätzlich wird eine Steu- erungsmöglichkeit (ein sogenannter Promotor) eingebaut der bewirkt, dass dieses Medikament ausschließlich von den Milchdrüsen gebildet wird. So kann das Produkt einfach mit der Milch gewonnen werden. Abb. 6.32: Prinzip des Gene-Pharmings in der Medizin In der medizinischen Forschung dienen Tiere wie Mäuse oft als Modellorganismen . An Ihnen können Krankheiten durch Experimente erforscht werden, die an Menschen aus ethi- schen Gründen nicht möglich sind. So werden z. B. soge- nannte Knock-Out- Mäuse produziert, bei denen ein Gen aus- geschaltet wurde. So kann man den Einfluss dieses Gens, oder des dann fehlenden Proteins auf das Tier untersuchen. Weitere Themen in der Medizin sind die Stammzellenfor- schung und die Gentherapie . Stammzellen sind Zellen eines Lebewesens, die sich theoretisch noch in die Zellen aller Ge- webe verändern könnten. Wie diese Entwicklung zu steuern ist und wie man Stammzellen eines Menschen gewinnen kann, sind hier die Kernthemen der Forschung. In der Gentherapie wird versucht die Gene von Körperzellen erwachsener Menschen zu verändern. Hier wird auch mit Viren als Werkzeuge geforscht. ( F23 ) Zusammenfassung Mit Hilfe von Plasmiden, Viren oder speziellen DNA-Scheren, Mikroinjektion oder DNA-Kanonen kann das Erbgut von Le- bewesen verändert werden. Die Folgen dieser Veränderun- gen bei höheren Lebewesen sind nur schwer abschätzbar. Z Bearbeite die Aufgaben! Erstelle eine Liste von Vor- und Nachteilen von genetisch veränderten Lebewesen in der Landwirt- schaft. L Erläutere die folgenden Begriffe und Abkürzungen in eigenen Worten: GVO, Genkanone, Gen-Pharming, Knock-Out-Maus, Modellorganismus L Recherchiere den aktuellen Forschungsstand zur Bekämpfung der Malaria mit dem CRISPR System. Nutze dabei Suchmaschinen für wissenschaftliche Publikation (https://scholar.google.at/ , https://www. ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/advanced) und englische Suchbegriffe. Diskutiere außerdem in der Kleingruppe eventuelle ethische Bedenken oder Risiken dieses Versuchs. L 6 F25 A1 F26 A1 F27 C2 Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv